254. Teorías de la radiactividad. En los capítulos anteriores se ha ofrecido una explicación detallada de la naturaleza y las propiedades de las radiaciones, así como de los complejos procesos que tienen lugar en las sustancias radiactivas. Los numerosos productos que surgen de los radioelementos han sido examinados minuciosamente y se ha demostrado que provienen de la transformación del elemento progenitor a través de varias etapas bien definidas. En este capítulo se considerará con mayor detalle la aplicación de la teoría de la desintegración a la explicación de los fenómenos radiactivos, y se discutirán brevemente las deducciones lógicas que se pueden extraer de dicha teoría.
Se dará primero una revisión de las hipótesis de trabajo que han servido de guía a los investigadores en el campo de la radiactividad.
Estas teorías de trabajo han sido modificadas o ampliada en muchos casos con el avance del conocimiento experimental.
Los primeros experimentos de Mme. Curie habían indicado que la radiactividad era un fenómeno atómico y no molecular. Esto quedó aún más fundamentado por trabajos posteriores, y la detección y el aislamiento del radio a partir de la pecblenda supuso una brillante verificación de la veracidad de esta hipótesis.
El descubrimiento de que los rayos β de los elementos radiactivos eran similares a los rayos catódicos producidos en un tubo de vacío supuso un avance importante y ha constituido la base de varias teorías posteriores. J. Perrin1, en 1901, siguiendo las opiniones de J. J. Thomson y otros, sugirió que los átomos de los cuerpos constaban de partes y podían asemejarse a un sistema planetario en miniatura. En los átomos de los elementos radiactivos, las partes que componían los átomos más alejadas del centro podrían ser capaces de escapar de la atracción central y dar lugar así a la radiación de energía observada.
En diciembre de 1901, Becquerel2 propuso la siguiente hipótesis, que, según afirmó, le había servido de guía en sus investigaciones.
Según el punto de vista de J. J. Thomson, la materia radiactiva consta de partículas cargadas negativa y positivamente. Las primeras tienen una masa de aproximadamente ¹⁄₁₀₀₀ de la masa del átomo de hidrógeno, mientras que las segundas tienen una masa unas mil veces mayor que la de la partícula negativa. Las partículas cargadas negativamente (los rayos β) serían proyectadas con gran velocidad, pero las partículas positivas, de mayor tamaño, con una velocidad mucho menor, formando una especie de gas (la emanación) que se deposita sobre la superficie de los cuerpos. Esto a su vez se subdividiría, dando lugar a rayos (actividad inducida).
En un artículo comunicado a la Royal Society en junio de 1900, Rutherford y McClung3 estimaron que la energía irradiada en forma de rayos ionizantes hacia el gas era de 3000 gramos-calorías por año para el radio con una actividad de 100.000 veces la del uranio. Tomando la estimación más reciente de la actividad de un compuesto de radio puro como 2.000.000, esto correspondería a una emisión de energía hacia el gas en forma de rayos de aproximadamente 66.000 gramos-calorías por gramo y por año.